3/22 自動車における熱マネジメント技術と 求められる技術・部品・材料

原 潤一郎　氏　（元・日産自動車、元・カルソニックカンセイ）

＜主なご経歴・研究内容・専門・ご活動・受賞など＞

【所属】　

1981年～1995年　日産自動車、1995年～2019年：カルソニックカンセイ（現 マーレ）

【業績】
日産自動車：電気自動車用ヒートポンプの開発、自然風配風ベンチレーション（いずれも採用済み）、CFDによる三次元車室内熱流れ解析（世界初）
カルソニックカンセイ：CO2エアコンの開発、薄型統合熱交換器SLIM、VGフィン付きEGRクーラー
学会（自動車技術会）：空調レビュー、1Dシミュレーション解析手法の普及
執筆：自動車設計と解析シミュレーション（培風館1980年共著）、自動車の百科事典（丸善2010年共著）、空調レビュー（自動車技術会2014年～）、専門技術書41書（共著；例 自動車熱マネジメント・空調技術 サイエンス＆テクノロジー2019年）
外部セミナー：99回（熱マネジメント技術関係など）

【専門】

自動車の熱マネジメント技術、先進接合技術、CFD、多変量解析法（因子分析法）など

【賞罰】

自動車技術会論文賞（SLIM論文、2013年）、自動車技術会部門貢献賞（1Dシミュレーションによる解析、2014年）

　地球温暖化防止や資源保護の観点から、自動車の駆動源が大きく変化しています。電気自動車などの電動車両への移行が始まったものの、ウクライナ情勢によるエネルギー問題から、単純な電動化への移行シナリオは過去のものになってきています。また欧州主導による電気自動車優先政策は、アーリーアダプター需要がほぼ満たされ、従来のような伸張は望めなくなってきています。これらの情勢変化を考慮して、開発すべき次の駆動源を予測することが必要です。そして変化する駆動源に対応した熱マネジメント技術を開発することが一層重要になっています。
　一方、混迷を深める自動車の電動化よりも喫緊の課題になっているのは、自動運転技術への対応です。完全な自動運転のハードルは高いものの、高速道路では、ハンズフリー運転が現実になっています。自動運転の時代になると、自動運転技術はコモディティ化し、差別化技術は、快適性になります。本セミナーでは、自動運転の快適性向上に関わる熱マネジメント技術についても解説をおこないます。

１．電動車用エアコン
　1.1 方式と現行空調システムとの比較
　1.2 低外気温への対応
　1.3 テスラ、BYDのヒートポンプサイクル
　1.4 ヒートポンプサイクルの優劣比較
　1.5 マルチコントロールバルブ（オクトバルブなど）
　1.6 デンソーの水流れ切り換え型ヒートポンプ
　1.7 急速充電対応
　1.8 廃熱利用の可能性は
　1.9 ヒートポンプとその課題
　1.10 ハイブリッド車用エアコン
　1.11 PHEV（プラグインハイブリッド車）用エアコン

２．エアコンシステムの改善
　2.1 空調シート
　2.2 内部熱交換器
　2.3 換気熱回収
　2.4 デシカント空調
　2.5 CO2冷媒によるエアコン
　2.6 空調快適性
　2.7 温冷感
　2.8 人体温熱快適性からみた最適加熱部位

３．駆動用電池の温度管理
　3.1 電池の温度管理と寿命
　3.2 事前冷却
　3.3 温度管理例
　3.4 理想的な温度管理方法
　3.5 部材と材料
　3.6 今後の電池への対応
　3.7 全固体電池の場合

４．自動運転の熱マネジメント
　4.1 自動運転化に伴う課題
　4.2 自動運転車における差別化技術と求められる技術・材料

５．空調システムの変化による部品,内装材の動向
　5.1 ガラス・調光ガラス
　5.2 断熱材
　5.3 真空断熱材
　5.4 フィルムヒーター
　5.5 遮熱塗装、事前空調

６．今後の自動車用冷却系と熱交換器
　6.1 熱交換器の変遷
　6.2 モーター、インバーター系
　6.3 水冷インタークーラーの目的
　6.4 蓄冷エバポレーターの採用と採用廃止
　6.5 水冷コンデンサーの目的
　6.6 空調系

７．電動車の駆動モーターとインバーターの冷却

８．新しい冷却方式
　8.1 沸騰冷却
　8.2 磁気冷凍

９．（古典的な）熱マネジメント
　9.1 自動車の排熱一覧と課題
　9.2 排熱回収／蓄熱システムおよび蓄熱材料
　9.3 ケミカルヒートポンプ
　9.4 熱電素子
　9.5 熱負荷軽減

１０．補足
　10.1 クリーン・ディーゼル車の補助暖房
　10.2 エンジン冷却系 熱交換器

　　□質疑応答□​

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